引言
原油田是一個多層系、多油藏類型的復(fù)雜斷塊油田。自1投入開發(fā)以來,已建成12座污水處理站,日處理水量超過12萬m3。油田產(chǎn)出水具有“四高一低”的特點,即礦化度高、游離CO2及HCO3-含量高、硫酸鹽還原菌(SRB)含量高、高價金屬離子含量高。這些特點決定了油田污水具有很強的腐蝕性,每年造成的直接經(jīng)濟損失達7000多萬元,而間接經(jīng)濟損失近2億元。為解決腐蝕問題,中原油田與江漢石油學(xué)院合作,完成了室內(nèi)研究并進行了小型現(xiàn)場試驗,然后進行了較為正式的配套改造,繼而在文明污水站進行第一次大型污水站(日處理量超過1萬m3)改造,并由此在余下的9座污水站成功推廣應(yīng)用。壓濾機也作為配套設(shè)備被引入污水站。由于在同類產(chǎn)品中擁有出色的性能(處理量大、能耗低、效率高),因此12座污水站先后都采用了XAZG150/1250—U型壓榨式自動壓濾機,共計25臺。
壓濾機的結(jié)構(gòu)及存在問題
1.結(jié)構(gòu)壓濾機主要由機架、壓緊機構(gòu)、濾板移動裝置、過濾機構(gòu)、液壓站、濾渣輸送膠帶機、吹風(fēng)系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)8部分組成,結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2.存在的問題文明污水站最早采用這種壓濾機,投產(chǎn)以后,設(shè)備的總體運行比較正常,耗電量也小,但是運行效果不太理想,在運行中筆者發(fā)現(xiàn)有以下新問題。
(1)濾板與隔膜濾板互相間隔排放,每塊濾板、隔膜濾板的出口都連在一起,可引起濾板、隔膜濾板間竄水,而且一旦某一塊濾布破損,污泥料漿將直接流走,使濾后水的含泥量大大增加,同時泥餅含水率就會由正常的50%左右急劇上升到70%以上,給污泥的裝卸、運輸、堆放都帶來了困難,還會大大加快對運輸車輛的腐蝕;此外,濾布破損時從外部無法直接判斷是哪一塊濾布破損,需要在卸完料后逐塊板仔細査找,費時費力,給濾布的及時更換帶來一定的困難。
(2)濾后水通道長,阻力損失大,造成進料回壓高,所以進料時必須打回流(超壓會減少壓濾機的使用壽命,降低壓力實際上是降低了泵排量,會進一步延長進料時間,而且泥餅的含水率也會上升),大大降低了壓濾機的生產(chǎn)效率,從而導(dǎo)致進料時間比較長。
(3)在堿性(加入石灰乳)鹽水(地層水礦化度達到60000-80000mg/L)的作用下,隔膜膠皮老化的速度非常快,更換頻繁,成本高。
(4)需專用空氣壓縮機吹掃0.5~1h左右才能形成含水50%左右的泥餅。
這些問題會給生產(chǎn)帶來麻煩,污泥不能正常脫水而導(dǎo)致前面流程不能正常加藥,因此也就不能進行正常的污水處理。
原因分析
壓濾機在工作過程中污泥干化受到眾多因素的制約,如濾板、隔膜濾板、隔膜膠皮、空氣壓縮機、壓縮空氣的壓力與濕度、濾布以及相關(guān)閥門的嚴密程度等。這些因素中只有濾布和濾板的功能是不可替代的,其他因素是次要的。筆者提出利用濾板替代隔膜濾板。因為濾板和濾布就是在把介質(zhì)中的水分過濾,過濾就是擠壓,就是干化。原來濾液是在濾板之間構(gòu)成的暗孔內(nèi)流動,每一塊濾板的濾液出口通過壓緊機構(gòu)壓緊連在一起,一塊濾板上的濾布破損,整個出液口都是渾濁的,在壓縮空氣吹掃時吹掃壓力就會下降,時間就會延長,甚至吹掃不干。為了減少濾板間的互相干擾,考慮使每一塊濾板的岀液口單獨流出,以便于工作中査找破損的濾布,并給予及時更換。為此筆者對濾板的結(jié)構(gòu)進行了認真的研究分析,確定了每塊濾板單獨的新出液口的部位,即在每塊濾板的側(cè)部,安裝放水管,其內(nèi)部開一小孔與濾板正面的濾水小孔溝通,就可以實現(xiàn)濾板的單獨直接過濾。
改造方案
為了實現(xiàn)濾板的單獨過濾功能,對整個濾板的過濾面積、過濾速度、濾后水壓力與水量大小等參數(shù)進行仔細分析,以確定濾板的出水孔徑。同時為了能達到最佳效果,還做了多個改造方案。最后選擇了最優(yōu)的改造方案,即在濾板側(cè)下方為每塊濾板開單獨的出水口。施工時釆用加長鉆頭,在現(xiàn)場逐一對濾板鉆孔;為連接方便采用螺紋連接,在孔內(nèi)攻螺紋,然后裝上與濾板相同材質(zhì)(聚丙烯)的引流管。歷時3個月完成了3臺壓濾機的濾板單獨過濾工藝結(jié)構(gòu)改造。濾板替代隔膜濾板后,整個機構(gòu)增加了1塊濾板,增加過濾面積2.5m3。
壓濾機經(jīng)改造后,每塊濾板的濾出水都直接排到外部的排水明渠(另外制作)。當(dāng)濾布破損時,可以直接從每塊濾板出水的混濁程度來判斷,直觀準確,更換濾布非常及時。用濾板代替隔膜濾板,可降低成本48%。另外,濾板單獨出水,總出水面積增加近20倍,密閉岀水管路短、阻力小,幾乎沒有回壓,污泥脫水快,且濾板沒有相互影響,水分擠壓充分,因此不需要空氣壓縮機。改造后整個過濾機構(gòu)的組成簡單了,僅有濾板和濾布組成,省去了隔膜濾板、隔膜膠皮、空壓機的壓縮空氣吹掃系統(tǒng)。相應(yīng)改造后的操作規(guī)程簡化。
改造后的效果
文明污水站的3臺壓濾機改造完成以后,一次試投產(chǎn)成功,有效地提高了運行參數(shù)。經(jīng)改造后的壓濾機由于不再使用空氣壓縮機,大大降低了環(huán)境噪聲,改善了工作環(huán)境,從而提高了生產(chǎn)率,取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。改造3臺壓濾機投入的資金為26.5萬元,但是1年所節(jié)約的各種費用就達到47.64萬元。目前該項改造技術(shù)正在全局陸續(xù)推廣,全部壓濾機改造完成后每年將會有近350萬元的經(jīng)濟效益。
結(jié)語
通過對壓濾機的改造,對于現(xiàn)場來講并不一定設(shè)備越先進越好,而是一定要考慮其對現(xiàn)場的適應(yīng)性。制造商在制造設(shè)備的時侯更多的是考慮其應(yīng)用的廣泛性,而用戶選擇設(shè)備時,則要充分考慮對現(xiàn)場的適應(yīng)性。若設(shè)備運行岀現(xiàn)問題時,可以根據(jù)需要對設(shè)備進行改造;改造時也不一定非要用高新技術(shù),但必須找出根本原因,改造要全面考慮,否則只有投入而沒有得到回報,那樣的改造就得不償失。這一點對于現(xiàn)場技術(shù)人員來講是應(yīng)特別注意的。